LCD1602驱动编程（一）——LCD1602简介
（一）基本概念
1.液晶显示基本原理：
（1）线段显示
点阵图形式液晶由M×N个显示单元组成，假设LCD显示屏有64行，每行有128列，每8列对应1字节的8位，即每行由16字节，共16×8=128个点组成，屏上64×16个显示单元与显示RAM区1024字节相对应，每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。

例如屏的第一行的亮暗由RAM区的000H——00FH的16字节的内容决定，当（000H）=FFH时，则屏幕的左上角显示一条短亮线，长度为8个点；当（3FFH）=FFH时，则屏幕的右下角显示一条短亮线；当（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=FFH，……（00EH）=FFH，（00FH）=00H时，则在屏幕的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。

这就是LCD显示的基本原理。

（2）字符显示
用LCD显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由6×8或8×8点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为“1”，其它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮。

这样一来就组成某个字符。

但对内带字符发生器的控制器来说，显示字符就比较简单了，可以让控制器工作在文本方式，根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的地址，设立光标，在此送上该字符对应的代码即可。

（3）汉字显示
汉字的显示一般采用图形的方式，事先从微机中提取要显示的汉字的点阵码
（一般用字模提取软件），每个汉字占32B，分左右两半，各占16B，左边为1、3、5……右边为2、4、6……根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数可找出显示RAM对应的地址，设立光标，送上要显示的汉字的第一字节，光标位置加1，送第二个字节，换行按列对齐，送第三个字节……直到32B显示完就可以LCD上得到一个完整汉字。

2.LCD1602，顾名思义，能显示16*2=32个字符。

3.驱动：单片机通过GPIO口向LCD1602的引脚给指令和数据，使LCD
按照单片机的要求进行显示。

单片机也可以从LCD1602的引脚读取反馈数据到GPIO。

（二）引脚介绍
LCD1602为标准16脚接口，包括8根数据线，三根控制线（RS,RW,EN），电源VCC，电源地VSS以及液晶驱动电压引脚。

（三）LCD1602寄存器介绍
LCD1602绝大多数基于HD44780液晶芯片的，HD44780内置了DDRAM、CGROM和CGRAM，这三个都是存储器。

1.CGROM——字符产生器
CGROM：CGROM中存储了一些标准的字符的字模编码，一共192个5×7的点矩阵字型，用户不能改变其中的存储内容，只能读取调用，包含有标准的ASCII 码、日文字符和希腊文字符。

比如，大写的英文字母“A”的代码是01000001B （41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”。

2.CGRAM——自定义字形存储器
CGRAM是控制芯片留给用户，用以存储用户自己设计的字模编码。

3.DDRAM——显示数据，字符显示RAM缓冲区
1602的显示过程应可理解为：
①选择字模编码所在的存储器（CGROM或CGRAM）。

②将所要显示的字符编码在上述存储器中的存储地址传送给DDRAM，以找到此存储单元。

③将存储器内存储的字模编码读取到DDRAM中。

④将DDRAM中的字模编码显示到屏幕上对应位置。

4.LCD1602的RAM地址映射及标准字库表
要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉模块在哪里显示字符。

LCD内部显示地址为下图。

例如第二行第一个字符的地址是40H，那么是否直接写入40H就可以将光标定位在第二行第一个字符的位置呢？这样不行，因为写入显示地址时要求最高位D7恒定为高电平1所以实际写入的数据应该是01000000B（40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。

在对液晶模块的初始化中要先设置其显示模式，在液晶模块显示字符时光标
是自动右移的，无需人工干预。

每次输入指令前都要判断液晶模块是否处于忙的状态
（四）LCD1602指令介绍
1.基本指令
RS R/W E操作
00下降沿指令寄存器写入
01高电平读忙和地址寄存器
10下降沿数据寄存器写入
11高电平读数据寄存器
2.控制指令
1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。

（说明：1为高电平、0为低电平）
指令1：清屏，指令码01H,光标复位到地址00H位置。

指令2：光标复位，光标返回到地址00H。

指令3：输入方式设置
I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移。

S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。

高电平表示有效，低电平则无效。

指令4：显示开关控制
D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示。

C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标。

B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。

指令5：光标或字符移位控制
S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标。

R/L：高电平表示右移，低电平表示左移。

指令6：功能设置
DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线。

N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示。

F:低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符。

指令7：字符发生器RAM地址设置。

指令8：DDRAM地址设置。

指令9：读忙信号和光标地址
BF：为忙标志位，高电平表示忙，LCD内部正在处理数据，不能接受MCU 送来的指令或数据，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。

指令10：写数据。

指令11：读数据。

3.时序图
（1）写时序
图中的延时是有最小限制的，相当于1602的反应时间，所以单片机引脚高低电平跳变不能太快。

不同的单片机的主时钟频率不同，指令周期也不同。

所以产生的延时不同。

当从51移植到其他单片机时，可能出现电平跳变间隔时间缩短，导致LCD读取时序的速度跟不上单片机，导致时序混乱，不能显示。

写命令和写数据的时序，除了RS，其他完全相同不同。

（2）读时序
（五）LCD1602硬件原理图。